西北工業(yè)大學機電學院陶凱教授團隊近日取得重大突破,成功研制出一款仿生水母機器人。該機器人憑借其高度仿生的設計,不僅外形與自然水母極為相似,更在功能上實現了對水下環(huán)境的智能感知與探測,為深海探測領域帶來了新的技術革新。
這款仿生水母機器人直徑僅120毫米,重量僅56克,通體透明,隱藏在水中幾乎難以察覺。它不僅具備水母般的靈動姿態(tài),還能在水下高效且近乎無聲地運行。其核心在于團隊自主研發(fā)的靜電液壓肌肉驅動器和創(chuàng)新水凝膠電極材料,通過電場作用模擬水母神經信號,控制肌肉的收縮與舒張,實現傘狀體的收放過程。這種驅動方式能量效率極高,整機驅動陣列功耗控制在28.5毫瓦,為長期隱蔽的水下作業(yè)提供了堅實的能源保障。
在近期央視《智繪光谷?CMG世界機器人技能大賽》第六集《仿生無界》節(jié)目中,這款仿生水母機器人驚艷亮相,展示了其在水下環(huán)境中的“具身智能”。該機器人集成了微型攝像頭模組和嵌入式AI處理芯片,能夠在動態(tài)水環(huán)境中穩(wěn)定懸停,并精準識別水下特定目標,如校徽、小丑魚等。這一功能驗證了在仿生平臺上實現自主環(huán)境感知與目標識別的可行性。
陶凱教授介紹,團隊的設計理念“以自然為師”,旨在最大限度降低裝備對水下環(huán)境的物理與噪聲擾動,滿足深海探測對隱蔽性和環(huán)境友好性的嚴苛要求。這款機器人不僅在形態(tài)與運動上高度仿生自然水母,更將人工智能深度集成于仿生平臺,為突破深海探測關鍵瓶頸提供了前沿解決方案。
據了解,這款仿生水母機器人的低功耗、低擾動和高度仿生特性,使其在深海/近海長期隱蔽監(jiān)測、生態(tài)敏感區(qū)域觀測(如珊瑚礁普查)以及狹窄空間水下設施精細巡檢等場景中展現出獨特的技術優(yōu)勢和廣闊的應用潛力。它為解決深海極端環(huán)境探測中面臨的能源續(xù)航、隱蔽性以及環(huán)境兼容性等關鍵問題,提供了一條新的技術路徑。











